数据库设计的过程

4.2.3　数据库设计的过程

现在大多数数据库应用系统都存在如下特点：① 规模和需要处理的信息量越来越大；② 数据间的关系十分复杂；③ 涉及的因素很多，设计过程复杂；④ 设计周期都比较长，有的可能需要一两年的时间。因此，应该采用工程学的方法来指导数据库设计，将设计过程分为不同阶段，在不同阶段完成不同的设计内容。

数据库应用系统的开发是一项软件工程，有其特有的生存期。依照软件生命周期方法学，我们将数据库设计分为以下六个阶段：需求分析、概念结构设计、逻辑结构设计、物理结构设计、数据库的实现、数据库的运行和维护。下面对各阶段进行简要说明。

（1）需求分析阶段

进行数据库设计首先必须准确了解和分析用户需求。需求分析是整个设计过程的基础。在本阶段，系统开发人员通过访问调查，获取用户对应用系统的数据需求和处理需求，然后分析整理成完整的需求说明。

（2）概念设计阶段

概念设计是整个数据库设计的关键，它通过对需求说明中收集的需求信息进行分析和整理，形成一个独立于具体DBMS的反映用户观点的概念模型。概念数据模型通常用图形表示，如E-R模型。设计人员仅从用户角度看待数据及处理需求，也就是说概念设计的成果除了要准确表达用户的需求外，其表现形式还必须易于为用户理解、易于与用户交流。

（3）逻辑设计阶段

逻辑设计是将概念模型转换为具体DBMS所支持的逻辑数据模型，并对其进行优化。转换的逻辑结构是否与概念模型一致、从功能和性能上是否能满足用户要求，都需要对它们进行模式评价。逻辑数据模型与具体的DBMS有关，是从设计人员角度看待数据及处理需求，因此，其表现形式可以以方便和易于设计人员阅读和交流为原则。

在逻辑数据模型的基础上，本阶段进一步要考虑的还有用户如何使用数据，即从用户使用数据的角度设计外部模型。外部模型是逻辑模型的一个逻辑子集。外部模型有助于帮助用户以一种更简化的方式专注于自己的核心事务。

（4）物理设计阶段

相对于前面的阶段，DBMS自动完成了大部分的内部管理，因此，物理设计阶段我们要做的主要是为逻辑模型选取存储结构和存取方法。

（5）实现阶段

数据库实现阶段包括建立实际的数据库结构、装入数据、完成编码、进行测试，然后投入运行。

（6）运行和维护阶段

数据库一旦正式投入运行后，随即就进入维护阶段。数据库在使用过程中，需要不断完善系统性能、改进系统功能、进行数据库的再组织和重构造，以延长数据库的使用时间。